3.2.7摩擦
根據(jù)不同的彈簧組合方式，隨碟型彈簧組的壓縮和張開(kāi)，單個(gè)彈簧之間、彈簧與導(dǎo)向元件之間以及彈簧承載部位的摩擦力都會(huì)升高。因此，對(duì)于給定的彈簧應(yīng)用條件，理論計(jì)算的加載和卸載特曲線都會(huì)與實(shí)際曲線存在偏差。
單個(gè)碟型彈簧的摩擦
如圖下圖所示，彈簧壓縮時(shí)的摩擦力μR·F(μR)產(chǎn)生與加載力矩起反作用的力矩，因此使壓縮力F（μR）增大。彈簧回復(fù)時(shí)，摩擦力矩則與加載力矩方向相同，從而減小所需的保持力。
實(shí)際的摩擦系數(shù)與加載部件表面的拋光程度、碟形彈簧邊緣I和III的倒角半徑以及潤(rùn)滑條件等因素有關(guān)。
疊合組合碟型彈簧組的摩擦
由n片彈簧組成的疊合組合彈簧組壓縮時(shí)，除加載部位彈簧邊緣產(chǎn)生的摩擦力外，彈簧上下接觸表面之間也會(huì)產(chǎn)生方向相反的徑向摩擦力。這些摩擦力產(chǎn)生的n個(gè)摩擦力矩與加載力矩相互作用，從而使得彈簧組在壓縮過(guò)程中加載力增大，在回復(fù)過(guò)程中保持力減少。
實(shí)際的載荷偏差與彈簧變形無(wú)關(guān)。采用厚度較大的碟型（A系列）彈簧將會(huì)產(chǎn)生較大阻尼作用。經(jīng)驗(yàn)表明，碟型彈簧組載荷特性曲線的偏差隨彈簧組內(nèi)疊合組合彈簧數(shù)量的增加而增大，（如下圖）這是由于單個(gè)彈簧幾何外形（特別是錐面失圓和自由高度的偏差）與理想狀態(tài)的偏差累積所致。
如果彈簧在彈簧組內(nèi)移動(dòng)甚至是旋轉(zhuǎn)，彈簧組的載荷特性曲線也會(huì)發(fā)生輕微的變化。但總的來(lái)講，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，碟型彈簧組的加載和卸載特性曲線會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定。
出于安全的原因，即使是由單片彈簧組合的彈簧組也要采用內(nèi)部導(dǎo)向或者外部導(dǎo)向。對(duì)于采用低摩擦設(shè)計(jì)的碟型彈簧組，摩擦力的影響通常忽略不計(jì)。
對(duì)合組合碟形彈簧組的摩擦
可以認(rèn)為對(duì)合組合碟形彈簧組采用了低摩擦設(shè)計(jì)。例如，碟形彈簧被設(shè)計(jì)出特殊的內(nèi)邊緣輪廓，從而最大程度地降低了彈簧組與導(dǎo)向件之間的摩擦。這就使得彈簧組內(nèi)的單個(gè)彈簧都具有均勻的變形量，彈簧組端部的可動(dòng)彈簧由于應(yīng)力過(guò)大產(chǎn)生提前斷裂的危險(xiǎn)也會(huì)降低。
上圖所示為低摩擦和高摩擦碟型彈簧組內(nèi)單個(gè)彈簧變形量的對(duì)比。對(duì)于同類型的低摩擦設(shè)計(jì)的對(duì)合組合彈簧組，其加載和卸載曲線與計(jì)算的載荷特性曲線都沒(méi)有太大差別。在疊合組合彈簧用于對(duì)合組合彈簧組中時(shí)，這種情況不再適用。
單片彈簧尺寸與理想尺寸間的偏差將會(huì)導(dǎo)致彈簧或彈簧組間載荷的不均勻傳遞，從而使彈簧發(fā)生橫向位移，進(jìn)而導(dǎo)致彈簧與導(dǎo)向件之間產(chǎn)生較大的力的作用。如發(fā)生橫向位移的彈簧位于彈簧組的可動(dòng)端部，其產(chǎn)生的橫向作用力將會(huì)使彈簧與導(dǎo)向件之間產(chǎn)生顯著的摩擦。因此必須強(qiáng)調(diào)，在對(duì)合組合彈簧組中使用疊合組合彈簧組將會(huì)導(dǎo)致單片彈簧的不均勻變形，與此同時(shí)，如果工作頻率較高的話，也會(huì)導(dǎo)致工作溫度的顯著升高。這種情況將直接導(dǎo)致彈簧組疲勞壽命降低。
De
外徑mm
△I
由于蠕動(dòng)變導(dǎo)至的彈簧自由高度降低mm
t'
有支撐面彈簧單片盤片的減薄厚度mm
承受振動(dòng)載荷的碟型彈簧在工作行程區(qū)間內(nèi)的應(yīng)力變化幅度
Di
內(nèi)徑
N
彈簧失效前的最大載荷循環(huán)次數(shù)
錐角
Do
旋轉(zhuǎn)中心直徑mm
R
彈簧剛度N/mm
泊松比
E
彈性模量N/mm
T
總間隙mm
摩擦系數(shù)
疲勞強(qiáng)度圖容許的最大上限應(yīng)力N/mm2
F
無(wú)支撐面單個(gè)數(shù)彈簧載荷N
W
彈力做功Nmm
幸存概率
疲勞強(qiáng)度圖容許的最小下限應(yīng)力N/mm2
F1,F2,F3
變形量為s1,s2,s3時(shí)的彈簧載荷N
Ho
無(wú)支撐面碟簧最大變形量HO=IO –t=sc mm
計(jì)算應(yīng)力N/mm2
強(qiáng)度圖容許的應(yīng)力的變化幅度
Fc
彈簧壓平狀態(tài)下的計(jì)算載荷
i
對(duì)合組合彈簧組中的單片彈簧或疊合組合彈簧的個(gè)數(shù)
最大負(fù)載應(yīng)力N/mm2
切向應(yīng)力N/mm2
lo
單個(gè)彈簧自由高度mm
臨界應(yīng)力N/mm2
所有標(biāo)有’的數(shù)值，例如等均指有支撐面碟型彈簧
Ftot
單個(gè)彈簧或彈簧組的N
n
疊合組合彈簧組中單片彈簧個(gè)數(shù)
橫截面I、II、III、IV、及OM各點(diǎn)的計(jì)算應(yīng)力N/mm2
彈簧Nmm
△F
由于松馳導(dǎo)致的載荷下降
S
無(wú)支撐面的單個(gè)彈簧的變形量
承受振動(dòng)載荷的碟型彈簧最大許用應(yīng)力N/mm2
Lo
對(duì)合組合或疊合組合彈簧組自由高度
S1,S2,S3
對(duì)應(yīng)載荷F1，F2，F3的彈簧變形量
橫截面I點(diǎn)壓平狀態(tài)時(shí)的計(jì)算應(yīng)力
L1,L2,L3
對(duì)應(yīng)載荷F1、F2、F3時(shí)的彈簧高度mm
Stot
對(duì)應(yīng)組合或疊合組合彈簧組的總行程建議最大值：Sges=0.8(Lo-Lc)
承受振動(dòng)載荷的碟形彈簧要求的最小應(yīng)力
Lc
壓平狀態(tài)下對(duì)合組合或疊合組合彈簧的計(jì)算長(zhǎng)度mm
t
無(wú)支撐面單片彈簧厚度mm
具體詳見(jiàn)手冊(cè)57-61
027-82751971
